Attālums no Zemes līdz Saulei, kas izteikts zemes garuma vienībās, ir aptuveni vienāds ar 150 000 000 kilometru. Nosakot lielus astronomiskos attālumus, šāds ieraksts nav gluži ērts, jo attālumi starp pārējām planētām un Saules sistēmas objektiem būtu jāizsaka daudzciparu skaitļos.
Astronomiskā vienība, kas attīstījusies vēstures gaitā, ir attāluma mērvienība astronomijā - zinātnē par Visumu. To galvenokārt izmanto, lai noteiktu attālumu starp dažādiem Saules sistēmas objektiem, bet tā vērtību izmanto arī ekstrasolāro sistēmu izpētē. 17. gadsimtā astronomiem radās racionāla ideja par astronomijas noteicošo vienību izmantot attālumu, kas atdala Sauli un Zemi. Kopš tā laika ir pieņemts, ka 1 astronomiskā vienība ir vienāda ar 149,6 miljoniem kilometru.
Pasaules heliocentriskās sistēmas koncepcijas veidošanas procesā nosacītie attālumi Saules sistēmā kļuva plaši zināmi ar diezgan augstu precizitāti. Mūsu sistēmas centrālais korpuss irSaule un, tā kā Zeme riņķo ap to riņķveida orbītā, relatīvais attālums starp šiem diviem debess ķermeņiem praktiski nemainās. Tādējādi astronomiskā vienība atbilst Zemes orbītas rādiusam attiecībā pret Sauli. Tomēr tajā laikā vēl nebija uzticama veida, kā droši izmērīt šo vērtību attiecībā pret zemes mērogiem. 17. gadsimtā bija zināms tikai attālums līdz Mēnesim, un ar šiem datiem nepietika, lai noteiktu attālumu līdz Saulei, jo Zemes un Saules masu attiecība joprojām nebija zināma.
1672. gadā itāļu astronomam Džovanni Kasīni sadarbībā ar franču astronomu Žanu Rišē izdevās izmērīt Marsa paralaksi. Zemes un Marsa orbītas tika noteiktas ar lielu precizitāti, un tas ļāva zinātniekiem noteikt attālumu no Zemes līdz Saulei. Pēc viņu aprēķiniem, astronomiskā vienība atbilda 146 miljoniem kilometru. Turpmākajos pētījumos precīzāki mērījumi tika veikti, mērot Venēras orbītu. Un 1901. gadā pēc asteroīda Erosa tuvošanās Zemei tika noteikta vēl precīzāka astronomiskā mērvienība.
Pagājušajā gadsimtā precizējumi tika veikti, izmantojot radaru. 1961. gadā Veneras atrašanās vieta noteica jaunu astronomiskās vienības vērtību ar kļūdu 2000 kilometru. Pēc atkārtotā Veneras radara šī neprecizitāte tika samazināta līdz 1000 kilometriem. Daudzu gadu mērījumu rezultātā zinātnieki to atklājaAstronomiskā vienība palielinās ar ātrumu līdz 15 centimetriem gadā. Šis atklājums ievērojami palielina mūsdienu astronomisko attālumu mērījumu precizitāti. Viens no šīs parādības iemesliem var būt saules masas zudums saules vēja rezultātā.
Šodien ir zināms, ka attālums no Saules līdz mūsu Saules sistēmas tālākajai planētai - Neptūnam - ir 30 astronomiskās vienības, un attālums no Saules līdz Marsam atbilst 1,5 astronomiskām vienībām.